Entendiendo los Paneles de Control VFD: Clave para Operaciones de Manufactura Confiables

Variadores de Frecuencia forman una parte esencial de cualquier planta de manufactura. Su operación continua es necesaria para mantener la salida de una planta, y cualquier falla resulta en una reacción en cadena, trayendo efectivamente toda la industria a un paro.

Las plantas de manufactura son notorias por sus entornos de trabajo hostiles, que van desde humedad hasta suciedad hasta corrosión. Los Variadores de Frecuencia (VFD) pueden venir en caparazones protectores pero aún requieren protección de estos elementos así como un gabinete integral para todo el equipo asociado, haciendo imperativo que una planta tenga un Panel de Control VFD.

Muy parecido a cualquier otro gabinete o panel de control, un Panel de Control VFD consiste en un gabinete, VFD y equipo asociado como:

• Filtros armónicos.
• Equipo de protección como relés, interruptores automáticos y estabilizadores.
• Un control de bypass para mantener el VFD funcionando en todas las condiciones.
• PLC para control avanzado.
• Equipo de comunicación como Switches y Módems.
• Equipo de control de temperatura como calentador anti-condensación o aire acondicionado.
• Arrancadores de motor.

Un Panel de Control VFD se usa por cuatro razones principales tales como:

1.) Conmutación y protección de energía

Los paneles VFD usualmente albergan un interruptor automático o un relé que puede dispararse en caso de que la línea de energía de entrada sea golpeada por cualquier falla como cortocircuito, sobrecarga, etc. Esto protege el variador así como cualquier equipo conectado a la línea.

2.) Velocidad ajustable

Usualmente, la puerta del panel VFD tiene un potenciómetro de control de frecuencia instalado para transmitir señales de comando al motor según los ajustes del operador. Un interruptor de bypass está ubicado cerca para permitir el funcionamiento de los motores en caso de que el VFD falle.

3.) Protección del Ambiente

Esta es una de las mayores preocupaciones para cualquier ingeniero de control ya que las unidades de manufactura están llenas de humedad, suciedad, etc. que pueden resultar en problemas a corto y largo plazo. Comúnmente, la acumulación química en conexiones abiertas puede resultar en rendimiento reducido mientras que la acumulación de suciedad puede llevar a una vida útil más corta para el variador.

4.) Control Visual

Los paneles VFD no se despliegan solo para protección contra condiciones hostiles. Un número de indicadores de campo se instalan para obtener información en tiempo real sobre el consumo de energía del variador, frecuencia y otra información de diagnóstico esencial para el operador. Además, se incrustan controles para permitir al operador cambiar la frecuencia o tomar acción preventiva basada en los valores monitoreados.

La Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA) es responsable de crear diferentes niveles de resistencia para gabinetes dependiendo del uso. Hay 13 calificaciones NEMA, algunas de las cuales incluyen:

• Tipo 1: Uso general, para uso interior, proporciona protección contra objetos sólidos extraños.
• Tipo 2: A prueba de goteo, similar al tipo 1 pero con protectores de goteo adicionales.
• Tipo 3: Resistente a la intemperie, protege el equipo de lluvia goteante y granizo.
• Tipo 3R: Destinado para uso exterior.
• Tipo 4: Estanco, debe proteger el equipo de al menos 65 GPM de agua.
• Tipo 13: Uso general, proporciona protección contra objetos sólidos extraños como suciedad, polvo, pelusa, etc. mientras protege contra agua, goteos, filtraciones de aceite y refrigerantes no corrosivos.

El tipo de protección ofrecido por un Panel VFD debe seleccionarse con respecto a las directrices NEMA para mantener la máxima usabilidad y protección del equipo, y por tanto, mínimo tiempo de inactividad de activos.

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